第四章控制與設計44中干擾

第四章 控制與設計第四節(jié)控制中的干擾什么是干擾因素各種電器設備對電視機的干擾.干擾因素干擾因素的概念在控制系統(tǒng)中，除輸入量（給定值）以外，引起被控量變化的各種因素稱為干擾因素。有的干擾因素是由于環(huán)境造成的，如影響自行車行駛速度的變化的自然風等；

有的干擾因素是人為原因所致，如影響飛機導航信號的手機信號等。干擾因素應保持的速度自行車行使的速度給定量被控量風逆風、順風、雨水、人……干擾因素可能一個，也可能若干個。克服干擾控制系統(tǒng)在工作過程中必須克服干擾，使被控量穩(wěn)定?？照{(diào)器的溫度控制系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng)，它能克服室外溫度變化這一干擾，當室外溫度升高時，空調(diào)器監(jiān)測出干擾引起的室內(nèi)溫度變化，通過啟動壓縮機降溫來克服這一干擾，使室溫保持穩(wěn)定。馬上行動電冰箱的溫度控制系統(tǒng)，下列情況是否屬于影響其溫度控制的干擾因素開電冰箱門是電冰箱所在房間的溫度從20度變到32度是把熱菜熱飯放入電冰箱中是在電冰箱外放一盆冷水否下表所列控制系統(tǒng)中，可能存在哪些干擾因素？控制系統(tǒng)干擾因素自動扶梯的升降控制系統(tǒng)電機輸出電壓的波動等、齒輪間的摩擦力等利用滑輪組提升重物的控制裝置滑輪組的摩擦力等認真學習（聽課的專注度、做作業(yè)的效率與效果、用于學習的時間長短等）課堂紀律、周圍環(huán)境、老師的態(tài)度與水平、家庭環(huán)境、朋友等干擾因素是否一無是處？干擾因素有時要克服，有時還可利用。在軍事中，可利用一定頻率的電磁波對對方的信息指揮系統(tǒng)進行干擾。手機來電閃，根據(jù)電磁波干擾原理功能模擬方法以功能和行為的相似性為基礎，用“模型”模擬“原型”的功能和行為，就是功能模擬法比較加熱爐溫度自動控制系統(tǒng)與手動控制系統(tǒng)，我們發(fā)現(xiàn)，控制器代替人腦實現(xiàn)了溫度控制的功能，執(zhí)行器代替人手實現(xiàn)了調(diào)壓的功能，檢測裝置代替了人眼實現(xiàn)了檢測溫度值的功能。歷史上曾經(jīng)有過能模擬人的動作行為的各種模型，卻沒有解決從結構上模擬人的大腦進行思考的問題，因為人的大腦太復雜了。在沒有徹底弄清人腦內(nèi)部結構和機理的情況下，必須另辟一條新的模擬途徑，這條途徑不要求從結構上去模擬人腦，而是只要求模型在功能行為上與人腦相似。也就是，僅僅根據(jù)模型和人腦在功能行為上的相似，實現(xiàn)對人腦的模擬。例如：在國際象棋的人機對弈中，計算機具有與人腦類似的邏輯判斷功能，能模擬棋手的思維與人下棋。對人腦的模擬可以通過模擬，進行技術設計，從而使有些不易實現(xiàn)的技術設計得

以設計成功。探究：功能模擬方法對技術設計有何意義？2.黑箱方法同們學聽說過“大腦之謎”嗎？這可是在科學研究史上長期以來沒有得到圓滿解答的難題。思維究竟是怎樣從物質中產(chǎn)生出來的？大腦功能的具體活動機制又是什么？要解答這一系列問題可不是一件容易的事。人們可以用物理上的分割法，研究物質的結構

和屬性；也可以用化學分解和合成的方法來了

解不同物質的成分。但這些方法，對研究大腦

的思維功能卻鞭長莫及，因為即使按這些方法

的要求，將大腦打開，解剖分析，也只能是對

失去思維功能的大腦物質的認識。這樣，在科

學研究面前，大腦的思維過程就是一個只見其

外觀和表現(xiàn)，而無法深入其內(nèi)在了解其機制的

難題。它就像一個不能打開的箱子一樣，里面

的一切對于我們來說都是黑乎乎的，一無所知，我們稱之為黑箱。所謂黑箱方法，指的是當一個系統(tǒng)內(nèi)部結構不清楚時，利用外部觀察和試驗方法，獲得系統(tǒng)（即黑箱）的輸入——輸出特性；再根據(jù)這種信息，在不打開“黑箱”的情況下，研究其功能和屬性，探索其構造和機理的一種科學方法。它是通過對系統(tǒng)的輸入與輸出的關系的研究，進而推斷出系統(tǒng)內(nèi)部結構及其功能的方法。黑箱方法提供了一種不必打開黑箱就可以研究其內(nèi)部結構和功能的方法。黑箱方法的道理并不神秘，在我們的日常生活中，人們都在自覺或不自覺地運用這種方法。人們雖然不懂得電視機內(nèi)部構造和機理，卻知道按哪個開關打開它，調(diào)整哪些開關可以得到清晰穩(wěn)定的畫面效果等。這些都是我們運用黑箱方法的具體體現(xiàn)。黑箱方法最典型的應用是中醫(yī)看病。中醫(yī)看病，主要是通過“望、

聞、問、切”等外部觀察作出診斷，開方抓藥。有時遇到疑難雜癥沒有

把握時，可以先投以試探性的藥物，觀察病人的反應，并隨時增減藥物，觀其療效，一旦抓住病癥就大膽對

癥下藥。這種從人體的輸入特征入

手，實施“辯證論治”的方法正是

黑箱方法的精髓所在。黑箱方法通過對系統(tǒng)的輸入與輸出的關系的研究，進而推斷出系統(tǒng)內(nèi)部結構及其功能的方法。黑箱方法提供了一種不必打開黑箱就可以研究其內(nèi)部結構和功能的方法。中醫(yī)“望聞問切”挑西瓜列舉黑箱方法應用的例子，并填寫下表。馬上行動：P116黑箱方法應用的例子輸入輸出需要了解的情況判斷生熟雞蛋搖、轉、看生或熟旋轉速度中醫(yī)診斷病情望、聞、問、切是否健康氣色、舌苔、脈